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八上 第一章 平衡力
一.选择题(共15小题)
1.静止在水平桌面上的书本受到重力和支持力的作用,下列说法正确的是( )
A.书本受到的重力和支持力是一对相互作用力
B.书本受到的重力和支持力是一对平衡力
C.桌面受到的压力和书本受到的支持力的作用点相同
D.桌面受到的压力和书本受到的支持力是一对平衡力
2.体育中考时,小龙双手握住单杠静止如图所示。下列对力的描述属于平衡力的是( )
A.人受到的重力与单杠对人的拉力
B.人对单杠的拉力与单杠对人的拉力
C.人受到的重力与人对单杠的拉力
D.人受到的重力与人对地球的吸引力
3.如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中错误的是( )
A.说明力能改变物体的形状
B.在一定范围内,拉弹簧的力越大弹簧伸长越长
C.发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D.手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对平衡力
4.如图所示,放在桌面上的茶壶处于静止状态,对于该静止的茶壶,下列说法中正确的是( )
A.茶壶静止是因为桌面对它的支持力小于茶壶受到的重力
B.茶壶受到重力和桌面对它的支持力,这是一对平衡力
C.茶壶受到重力和桌面对它的支持力,这是一对相互作用力
D.茶壶静止是因为桌面对它的支持力大于茶壶受到的重力
5.如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.1N,1N B.0N,1N C.2N,1N D.1N,0N
6.如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止,图中分别给出了A、B的受力示意图。A的重力5N,B的重力2N。下列说法正确的是( )
A.GA与F2是一对平衡力
B.GB与F3是一对平衡力
C.F2与F1是一对相互作用力
D.F2与F3是一对相互作用力
7.如图所示,一铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下,铁块以速度v竖直向上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力和铁块对磁性平板的吸引力是一对平衡力
B.拉力F和磁性平板对铁块的摩擦力是一对平衡力
C.若铁块所受的吸引力突然消失,则它也不受摩擦力
D.若铁块以速度2v竖直向上做匀速直线运动,则拉力F将变大
8.将文具盒放在水平桌面上的科学课本上,下列几种说法中正确的是( )
A.科学课本受到的重力和桌子对科学课本的支持力是一对相互作用力
B.文具盒受到的重力和文具盒对科学课本的压力是一对平衡力
C.由于文具盒和科学课本是静止的,所以它们没有惯性
D.文具盒对科学课本的压力和科学课本对文具盒的支持力是一对相互作用力
9.如图所示,在6N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数如图所示,则下列说法正确的( )
A.物体B所受的摩擦力方向水平向左
B.弹簧测力计的示数为2.4N
C.物体A受到地面的摩擦力的大小为4.4N
D.若增大拉动A的速度,测力计的示数会变大
10.如图,用手握住玻璃瓶,保持瓶子在竖直方向静止。下列说法正确的是( )
A.手对瓶子的压力大于瓶子对手的弹力
B.瓶子受到的摩擦力等于瓶子的重力
C.手对瓶子的压力不会使瓶子发生形变
D.增大手对瓶子的压力,瓶子受到的摩擦力也随之增大
11.在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态。由静止释放,不计空气阻力,小球可在A、C两点间来回摆动,B点是小球运动轨迹中的最低点,如图所示。下列分析正确的是( )
A.从A运动到C的过程中,小球的运动状态不变
B.小球运动到C点时,小球速度为0,处于平衡状态
C.小球运动到B点时,若细线断开,小球将竖直下落
D.小球运动到C点时,若细线断开,小球将竖直下落
12.如图所示,两个完全相同的条形磁铁A和B,质量均为m,将它们竖直放在水平地面上,用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A,若弹簧秤读数为mg,则B对A的支持力F1以及水平地面对B的支持力F2分别为( )
A.F1=0,F2=mg B.F1=mg,F2=0
C.F1>0,F2<mg D.F1>0,F2=mg
13.“春分竖蛋”是指在每年春分这一天,选择一个光滑匀称的新鲜鸡蛋,在桌上把它竖起来。如图。鸡蛋竖起来静止时,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋对桌面的压力和鸡蛋受到的重力的三要素完全相同
B.鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力
C.桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是一对平衡力
D.鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对相互作用力
14.某同学在超市乘自动扶梯如图,她观察到许多物理现象,其中分析正确的是( )
A.她相对扶梯上其他乘客是运动的
B.她受到的重力和扶梯对她的支持力是一对平衡力
C.她对扶梯的压力和扶梯对她的支持力是一对平衡力
D.扶梯匀速上升时她受到重力、支持力和摩擦力的作用
15.水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A 对 B 的摩擦力为 10N,向右
B.B 对地面的摩擦力为 4N,向左
C.A 受到摩擦力为 4N,向左
D.地面对 B 的摩擦力为 6N,向左
二.填空题(共11小题)
16.滑板车是小学生喜爱的玩具之一。用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是 的;如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的 ;滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与 是平衡力(选填“人的重力”、“车的重力”、“人与车的总重力”)。
17.如图所示弹簧测力计沿水平方向拉着木块在桌面上沿水平方向做匀速直线运动时,测力计示数F为1.2N,则桌面对木块的摩擦力大小是 N;如果在木块上放一个砝码,再使木块在水平方向做匀速直线运动,测力计示数要 (选填:增大、减小)。
18.擦窗机器人的质量为2千克,它的“腹部”有吸盘。如图,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。
(1)当擦窗机器人静止“吸附”在玻璃上时,擦窗机器人受到的摩擦力大小为 牛;
(2)当擦窗机器人在竖直方向向上受到40牛的牵引力时,恰好能使它匀速向上运动,则此擦窗机器人受到的摩擦力方向为 。
19.如图所示的“遥控爬墙车”可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力 重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它是否受平衡力? 。(选填“是”或“否”)
20.重为G0的小雨站在电梯上,
(1)如果电梯匀速上升,下列几对力中,属于平衡力的有 。(填序号)
①人的重力与电梯对人的支持力 ②人对电梯的压力与电梯对人的支持力
③人的重力与人对电梯的压力 ④人的重力与人对地球的吸引力
(2)如果电梯加速上升,人受力 (选填“平衡”或“不平衡”),人对电梯的压力 电梯对人的支持力。(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)如果小雨背着质量为m的书包站在匀速上升的电梯上,那么电梯对人的支持力等于 。
21.(1)将这两个完全相同,重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上,静止时如图所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力),则磁铁a对底座的压力 。
A.等于G
B.小于2G
C.等于2G
D.大于2G
(2)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc(选填“大于”“小于”或“等于”)。
22.图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图像可知,物体处于平衡状态的时间段是 。
(2)物体在4~5秒这段时间内共运动了 米。
23.立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;他在 (选填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。
24.如图所示实验装置,甲重18N、乙重12N,甲、乙和弹簧测力计均处于静止状态,若不计弹簧测力计、绳子的自重及一切摩擦,则绳子对甲的拉力为 N;弹簧测力计的读数为 N。
25.(1)重8N的木块夹在两块竖直放置的木板中(如图),用20N的力竖直向上拉木块,不计空气阻力,可以使木块匀速向上运动,木块受到的摩擦力是 N。
(2)现在用竖直向下的拉力使木块向下匀速运动,可知需要 N的拉力。
26.如图A物重50N,B物重30N。A物在F力作用下匀速运动。如果桌子光滑,且A向左匀速运动,F= N;如果桌子不光滑,当F=38N,A物体向左匀速滑动,此时物体A与桌面间的摩擦力是f= N;如果物体在这张不光滑的桌子上向右匀速运动,则作用在A物体上的拉力F= N。
三.解答题(共1小题)
27.如图所示,用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子 (选填“具有”或“不具有”)惯性;杯子所受摩擦力的方向为 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
四.实验探究题(共1小题)
28.利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,卡片两边所受的拉力大小 (填“相等”或“不相等”)。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片 ,释放时观察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 。
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是 。
(5)某同学将两个滑轮没有安装成相同高度如图乙所示,你认为能否用该装置进行实验 (选填“能”或“不能”)。
五.计算题(共2小题)
29.质量为6×103kg的汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,求:
(1)汽车在1min内通过的路程。
(2)汽车所受重力的大小。
(3)该汽车在行驶过程中受到的水平牵引力的大小。
30.静止在水平面上的物体,受水平拉力F作用如图甲所示;F随时间t的变化关系如图乙所示;从t=0开始,小兵每隔2s记录的物体位置和时刻如图丙所示。则:
(1)物体在第4秒受到的摩擦力为 牛。
(2)第10秒受到的摩擦力为 牛。
(3)物体第16秒末撤去力F,物体的运动状态将如何改变 。
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.静止在水平桌面上的书本受到重力和支持力的作用,下列说法正确的是( )
A.书本受到的重力和支持力是一对相互作用力
B.书本受到的重力和支持力是一对平衡力
C.桌面受到的压力和书本受到的支持力的作用点相同
D.桌面受到的压力和书本受到的支持力是一对平衡力
【解答】解:A、书本受到的重力和支持力是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对相互作用力,故A错误。
B、静止在水平桌面上的书本处于平衡状态,书本受到的重力和支持力符合二力平衡条件,是一对平衡力,故B正确。
C、桌面受到的压力作用在桌面上,书本受到的支持力作用在书本上,所以二力的作用点不相同,故C错误。
D、桌面受到的压力和书本受到的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
2.体育中考时,小龙双手握住单杠静止如图所示。下列对力的描述属于平衡力的是( )
A.人受到的重力与单杠对人的拉力
B.人对单杠的拉力与单杠对人的拉力
C.人受到的重力与人对单杠的拉力
D.人受到的重力与人对地球的吸引力
【解答】解:A、人受到的重力与单杠对人的拉力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确;
B、人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、人受到的重力与人对单杠的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、人受到的重力与人对地球的吸引力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
3.如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中错误的是( )
A.说明力能改变物体的形状
B.在一定范围内,拉弹簧的力越大弹簧伸长越长
C.发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D.手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对平衡力
【解答】解:A、用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变,形状发生了变化,说明力能改变物体的形状,故A正确;
B、在弹性限度内,物体发生弹性形变时,受力越大,形变程度越大,故B正确;
C、发生形变后的弹簧对手指产生弹力,故C正确;
D、手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力,二力分别作用在发生力的两个物体上,且大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D错误;
故选:D。
4.如图所示,放在桌面上的茶壶处于静止状态,对于该静止的茶壶,下列说法中正确的是( )
A.茶壶静止是因为桌面对它的支持力小于茶壶受到的重力
B.茶壶受到重力和桌面对它的支持力,这是一对平衡力
C.茶壶受到重力和桌面对它的支持力,这是一对相互作用力
D.茶壶静止是因为桌面对它的支持力大于茶壶受到的重力
【解答】解:茶壶静止,处于平衡状态,一定受到平衡力的作用,分析可知,茶壶受到的重力和桌面对它的支持力,作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,二者大小相等,不是相互作用力。故ACD错误,B正确;
故选:B。
5.如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A.1N,1N B.0N,1N C.2N,1N D.1N,0N
【解答】解:甲图中弹簧测力计右端由于物体的重力,受到了一个水平向右的1N的拉力;弹簧测力计的左端也受到了一个力的作用,因为重力通过绳子对弹簧测力计施加了一个1N的向右的拉力,弹簧测力计就会通过绳子对左端固定点施加了一个1N的拉力,由于物体间力的作用是相互的,所以固定点也会对弹簧测力计施加一个1N的向左的拉力。
乙图中物体由于重力的作用会对弹簧测力计分别施加一个向左和一个向右的1N的拉力,弹簧测力计受到的力和甲图是一样的,弹簧测力计的示数也就是相等的。
弹簧测力计虽然两端都受到了力的作用,但弹簧测力计测出其中一个力的大小,就像用弹簧测重力时你只读出了物体的重力而没有手对弹簧的拉力。
所以两次弹簧测力计的示数都是1N。
故选:A。
6.如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止,图中分别给出了A、B的受力示意图。A的重力5N,B的重力2N。下列说法正确的是( )
A.GA与F2是一对平衡力
B.GB与F3是一对平衡力
C.F2与F1是一对相互作用力
D.F2与F3是一对相互作用力
【解答】解:
由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB,
A、由图示和力的平衡条件可得:F2=GA+F1,则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,故A错误;
B、B物块处于静止状态,GB与F3大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、由图知,F2与F1均作用在A物块上,且二力的大小不相等,所以二力不是一对相互作用力,故C错误;
D、由图知,F2与F3不是作用在相互作用的两个物体之间,且方向相同,故D错误。
故选:B。
7.如图所示,一铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下,铁块以速度v竖直向上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.磁性平板对铁块的吸引力和铁块对磁性平板的吸引力是一对平衡力
B.拉力F和磁性平板对铁块的摩擦力是一对平衡力
C.若铁块所受的吸引力突然消失,则它也不受摩擦力
D.若铁块以速度2v竖直向上做匀速直线运动,则拉力F将变大
【解答】解:
A.磁性平板对铁块的吸引力作用在铁块上,铁块对磁性平板的吸引力作用在平板上,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误;
B.铁块竖直方向受到竖直向上的拉力和竖直向下重力、磁性平板对铁块的摩擦力作用处于平衡状态,则拉力F和磁性平板对铁块的摩擦力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,若铁块所受的吸引力突然消失,则它受到的摩擦力也消失,故C正确;
D.铁块竖直向上做匀速直线运动时,接触面的粗糙程度和铁块与磁性平板之间的引力即压力不变,受到的摩擦力不变,铁块受到的重力也不变,所以若铁块以速度2v竖直向上做匀速直线运动,则拉力F将不变,故D错误。
故选:C。
8.将文具盒放在水平桌面上的科学课本上,下列几种说法中正确的是( )
A.科学课本受到的重力和桌子对科学课本的支持力是一对相互作用力
B.文具盒受到的重力和文具盒对科学课本的压力是一对平衡力
C.由于文具盒和科学课本是静止的,所以它们没有惯性
D.文具盒对科学课本的压力和科学课本对文具盒的支持力是一对相互作用力
【解答】解:A、课本受到的重力和桌子对课本的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A错误;
B、文具盒受到的重力和文具盒对科学课本的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、一切物体都有惯性,所以静止的文具盒和课本都有惯性,故C错误;
D、文具盒对科学课本的压力和科学课本对文具盒的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
9.如图所示,在6N的水平拉力F作用下,木板A在水平地面匀速向右运动的过程中,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数如图所示,则下列说法正确的( )
A.物体B所受的摩擦力方向水平向左
B.弹簧测力计的示数为2.4N
C.物体A受到地面的摩擦力的大小为4.4N
D.若增大拉动A的速度,测力计的示数会变大
【解答】解:A、弹簧测力计的示数为1.6N,则弹簧测力计对B的拉力为1.6N,方向向左,B受到的摩擦力与拉力平衡,方向向右,故A错误;
B、弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数为1.6N,故B错误;
C、以A为研究对象,它受到向右的拉力为6N,同时受到地面对它向左的摩擦力和物体B对它向左的摩擦力,二者之和为6N,
所以地面对物体A的摩擦力为6N﹣1.6N=4.4N;故C正确;
D、滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,若增大拉动A的速度,测力计的示数会不变,故D错误。
故选:C。
10.如图,用手握住玻璃瓶,保持瓶子在竖直方向静止。下列说法正确的是( )
A.手对瓶子的压力大于瓶子对手的弹力
B.瓶子受到的摩擦力等于瓶子的重力
C.手对瓶子的压力不会使瓶子发生形变
D.增大手对瓶子的压力,瓶子受到的摩擦力也随之增大
【解答】解:
A、手对瓶子的压力和瓶子对手的弹力是一对相互作用力,大小相等,故A错误;
BD、瓶子静止,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力等于重力;手对瓶子的握力增大,瓶子仍然处于静止状态,重力和摩擦力仍然是一对平衡力,所以瓶子所受的摩擦力不变,故B正确、D错误;
C、手对瓶子施加了力的作用,瓶子会发生形变,故C错误。
故选:B。
11.在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态。由静止释放,不计空气阻力,小球可在A、C两点间来回摆动,B点是小球运动轨迹中的最低点,如图所示。下列分析正确的是( )
A.从A运动到C的过程中,小球的运动状态不变
B.小球运动到C点时,小球速度为0,处于平衡状态
C.小球运动到B点时,若细线断开,小球将竖直下落
D.小球运动到C点时,若细线断开,小球将竖直下落
【解答】解:A、从A到C过程中,小球的速度大小和方向均不断发生改变,因此,运动状态改变,故A错误;
B、小球摆到C点时,受重力与绳子的拉力,二力不在一条直线上,则受到的不是一对平衡力,故B错误;
C、摆到B点时,若细线断开,小球由于惯性会向右运动,同时受到重力作用会向下运动,因此,小球将向右下方做曲线运动,故C错误;
D、小球运动到C点时,处于静止状态,若细线断开,小球只受重力的作用,因此小球将竖直下落,故D正确。
故选:D。
12.如图所示,两个完全相同的条形磁铁A和B,质量均为m,将它们竖直放在水平地面上,用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A,若弹簧秤读数为mg,则B对A的支持力F1以及水平地面对B的支持力F2分别为( )
A.F1=0,F2=mg B.F1=mg,F2=0
C.F1>0,F2<mg D.F1>0,F2=mg
【解答】解:(1)磁铁A受到向下的重力、向上的拉力、B对A的向下引力和B对A向上的支持力,这四个力平衡,因为拉力和重力大小相等,所以B对A的向下引力和B对A向上的支持力相等,所以,F1>0,但不一定等于mg,所以AB错误。
(2)把磁铁A和B当成一个整体,这个整体的重力等于2mg,向上的拉力为mg,还有向上的支持力,根据这三个力平衡,所以水平地面对B的支持力F2的大小等于mg,故C错误,D正确。
故选:D。
13.“春分竖蛋”是指在每年春分这一天,选择一个光滑匀称的新鲜鸡蛋,在桌上把它竖起来。如图。鸡蛋竖起来静止时,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋对桌面的压力和鸡蛋受到的重力的三要素完全相同
B.鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力
C.桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是一对平衡力
D.鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对相互作用力
【解答】解:A、鸡蛋竖起来静止时,鸡蛋对桌面的压力等于鸡蛋受到的重力,且方向相同,但力的作用点不同,重力的作用点在鸡蛋的重心上,压力的作用点在桌面上。故A错误;
BD、鸡蛋竖起来静止时,受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力,二力的大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。故B正确,D错误;
C、鸡蛋竖起来静止时,桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,但作用在两个物体上,是一对相互作用力。故C错误。
故选:B。
14.某同学在超市乘自动扶梯如图,她观察到许多物理现象,其中分析正确的是( )
A.她相对扶梯上其他乘客是运动的
B.她受到的重力和扶梯对她的支持力是一对平衡力
C.她对扶梯的压力和扶梯对她的支持力是一对平衡力
D.扶梯匀速上升时她受到重力、支持力和摩擦力的作用
【解答】解:A.该同学相对扶梯上其他乘客之间的位置没有发生变化,所以她相对扶梯上其他乘客是静止的,故A错误;
B.她受到的重力和扶梯对她的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.她对扶梯的压力和扶梯对她的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.人做匀速直线运动,处于平衡状态,根据平衡条件,人所受合力为零,则水平方向不受静摩擦力作用,否则人不能处于平衡状态,故D错误。
故选:B。
15.水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A 对 B 的摩擦力为 10N,向右
B.B 对地面的摩擦力为 4N,向左
C.A 受到摩擦力为 4N,向左
D.地面对 B 的摩擦力为 6N,向左
【解答】解:A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到B的摩擦力是10N.故C错误;
根据物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,所以B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N.故A正确;
物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为10N﹣6N=4N,方向向左。故D错误;
因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为 4N,方向向右,故B错误。
故选:A。
二.填空题(共11小题)
16.滑板车是小学生喜爱的玩具之一。用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是 相互 的;如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的 运动状态 ;滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与 人与车的总重力 是平衡力(选填“人的重力”、“车的重力”、“人与车的总重力”)。
【解答】解:(1)用脚向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是相互的。
(2)如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这表明力可以改变物体的运动状态。
(3)滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时,滑板车受到的支持力与“人与车的总重力”是一对平衡力,其大小相等,方向相反。
故答案为:相互;运动状态;人与车的总重力。
17.如图所示弹簧测力计沿水平方向拉着木块在桌面上沿水平方向做匀速直线运动时,测力计示数F为1.2N,则桌面对木块的摩擦力大小是 1.2 N;如果在木块上放一个砝码,再使木块在水平方向做匀速直线运动,测力计示数要 增大 (选填:增大、减小)。
【解答】解:弹簧测力计沿水平方向拉着木块在桌面上沿水平方向做匀速直线运动,所以木块在水平方向受到的拉力与摩擦力平衡,则f=F=1.2N;
如果在木块上放一个砝码,木块对桌面的压力增大,摩擦力变大,再使木块在水平方向做匀速直线运动,测力计示数要增大。
故答案为:1.2;增大。
18.擦窗机器人的质量为2千克,它的“腹部”有吸盘。如图,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。
(1)当擦窗机器人静止“吸附”在玻璃上时,擦窗机器人受到的摩擦力大小为 20 牛;
(2)当擦窗机器人在竖直方向向上受到40牛的牵引力时,恰好能使它匀速向上运动,则此擦窗机器人受到的摩擦力方向为 竖直向下 。
【解答】解:(1)当擦窗机器人静止“吸附”在玻璃上时,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,机器人重力G=mg=2kg×10N/kg=20N,方向竖直向下,则摩擦力的大小f=G=12N,方向竖直向上;
(2)当擦窗机器人在竖直方向向上受到40牛的牵引力时,恰好能使它匀速向上运动,此时机器人受到竖直向上的牵引力、向下的重力和竖直向下的摩擦力。
故答案为:(1)20;(2)竖直向下。
19.如图所示的“遥控爬墙车”可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力 等于 重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它是否受平衡力? 否 。(选填“是”或“否”)
【解答】解:遥控爬墙车在竖直墙壁上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,二力大小相等;在水平方向上受到压力和支持力的作用,这两个力也是一对平衡力,大小相等,
所以当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力等于重力;当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,受非平衡力。
故答案为:等于;否。
20.重为G0的小雨站在电梯上,
(1)如果电梯匀速上升,下列几对力中,属于平衡力的有 ① 。(填序号)
①人的重力与电梯对人的支持力 ②人对电梯的压力与电梯对人的支持力
③人的重力与人对电梯的压力 ④人的重力与人对地球的吸引力
(2)如果电梯加速上升,人受力 不平衡 (选填“平衡”或“不平衡”),人对电梯的压力 = 电梯对人的支持力。(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)如果小雨背着质量为m的书包站在匀速上升的电梯上,那么电梯对人的支持力等于 G0+mg 。
【解答】解:
(1)①如果电梯匀速上升时,人也是匀速上升,处于平衡状态,人的重力与电梯对人的支持力符合二力平衡条件,是一对平衡力;
②人对电梯的压力与电梯对人的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力;
③人的重力与人对电梯的压力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,不是一对平衡力;
④人的重力与人对地球的吸引力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力。
故应选①。
(2)如果电梯加速上升,人也是加速上升,处于非平衡状态,所以人受力不平衡,人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对相互作用力,二者大小相等。
(3)如果小雨背着质量为m的书包站在匀速上升的电梯上,那么小雨处于平衡状态,他和书包的总重力与电梯对人的支持力是一对平衡力,二者大小相等,故支持力F=G总=G0+G书包=G0+mg。
故答案为:(1)①;(2)不平衡;=;(3)G0+mg。
21.(1)将这两个完全相同,重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上,静止时如图所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力),则磁铁a对底座的压力 C 。
A.等于G
B.小于2G
C.等于2G
D.大于2G
(2)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),则相邻两个磁铁间的距离Lab 小于 Lbc(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【解答】解:(1)对a和b整体受力分析,ab看成一个整体。F支=Ga+Gb(二力平衡),F压=F支(一对相互作用力),所以F压=Ga+Gb=2G
(2)因为b对a斥力大于c对b的斥力,则Lab<Lbc相互作用
故答案为:(1)C;(2)小于。
22.图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图像可知,物体处于平衡状态的时间段是 0~2s和4~6s 。
(2)物体在4~5秒这段时间内共运动了 4 米。
【解答】解:(1)由v﹣t图像可知,0~2s物体静止,2~4s物体做加速运动,4~6s物体做匀速直线运动,故物体处于平衡状态的时间段是0~2s和4~6s。
(2)由(1)支知4~6s物体做匀速直线运动,速度大小为4m/s,
则根据v=可得,4~5秒这段时间内物体共运动的路程s=vt=4m/s×1s=4m。
故答案为:(1)0~2s和4~6s;(2)4。
23.立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。如图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 500 N;他在 t3 (选填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。
【解答】解:
(1)运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0﹣t1这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图象可知运动员的重力:G=F=500N;
(2)运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;
由图象可知:
t1﹣t2内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大。
t2﹣t3内,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大。
当F=G时的速度最大,即在t3时刻的速度最大;
t3﹣t4内,F<G,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小。
答案为:500;t3。
24.如图所示实验装置,甲重18N、乙重12N,甲、乙和弹簧测力计均处于静止状态,若不计弹簧测力计、绳子的自重及一切摩擦,则绳子对甲的拉力为 12 N;弹簧测力计的读数为 12 N。
【解答】解:图中两个滑轮均为定滑轮,根据定滑轮的工作特点可知,若不计弹簧测力计、绳子的自重及一切摩擦,则绳子对甲的拉力等于乙对绳子的拉力,等于乙的重力,大小为12N;
乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的12N的拉力,弹簧测力计的示数等于12N。
故答案为:12;12。
25.(1)重8N的木块夹在两块竖直放置的木板中(如图),用20N的力竖直向上拉木块,不计空气阻力,可以使木块匀速向上运动,木块受到的摩擦力是 12 N。
(2)现在用竖直向下的拉力使木块向下匀速运动,可知需要 4 N的拉力。
【解答】解:
(1)由题意知,木块匀速向上运动,在竖直方向上受重力G、拉力F以及两块木板对木块向下的摩擦力f,如图所示:
由力的平衡条件可得:f+G=F,所以f=F﹣G=20N﹣8N=12N;
(2)在用竖直向下的拉力使木块向下匀速运动时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,还是12N;
木块匀速竖直向下运动时,受竖直向下的重力、拉力和竖直向上的摩擦力,如图所示:
由力的平衡条件可得:f=F′+G,所以F′=f﹣G=12N﹣8N=4N;
故答案为:(1)12;(2)4。
26.如图A物重50N,B物重30N。A物在F力作用下匀速运动。如果桌子光滑,且A向左匀速运动,F= 30 N;如果桌子不光滑,当F=38N,A物体向左匀速滑动,此时物体A与桌面间的摩擦力是f= 8 N;如果物体在这张不光滑的桌子上向右匀速运动,则作用在A物体上的拉力F= 22 N。
【解答】解:(1)当桌面光滑时,物体A不受摩擦力,当它向左匀速运动时,它受到的拉力与物体B的重力相互平衡,即F=GB=30N。
(2)当桌面不光滑时,A受到向左的拉力F,向右的摩擦力f和B产生的拉力GB,则F=GB+f,即38N=30N+f,解得:f=8N。
(3)当物体A水平向右匀速运动时,它受到向左的摩擦力f和拉力F',以及绳子上的拉力GB,即F'+f
=GB,那么F'+8N=30N,解得:F'=22N。
故答案为:30;8;22。
三.解答题(共1小题)
27.如图所示,用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子 具有 (选填“具有”或“不具有”)惯性;杯子所受摩擦力的方向为 竖直向上 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【解答】解:(1)因为一切物体都具有惯性,所以用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子具有惯性;
(2)杯子被握在手中,处于静止状态,杯子在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等;
(3)若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,仍是二力平衡,大小相等,杯子和水的重力减小,摩擦力减小。
故答案为:具有;竖直向上;减小。
四.实验探究题(共1小题)
28.利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,卡片两边所受的拉力大小 相等 (填“相等”或“不相等”)。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片 旋转一定角度 ,释放时观察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 必须在同一物体上 。
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是 卡片重力可以忽略,对实验不产生影响 。
(5)某同学将两个滑轮没有安装成相同高度如图乙所示,你认为能否用该装置进行实验 能 (选填“能”或“不能”)。
【解答】解:
(1)保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,当两端钩码的质量相等时,对小卡片的拉力相等,小卡片平衡;
(2)为了验证两力是否在同一直线上,保持卡片两边所受的拉力不变,用手将卡片转过一定角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后观察小卡片能否平衡;
(3)当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,说明二力平衡的又一个条件是必须在同一物体上;
(4)由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响;
(5)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
故答案为:(1)相等;(2)旋转一定角度;(3)必须在同一物体上;(4)卡片重力可以忽略,对实验不产生影响;(5)能。
五.计算题(共2小题)
29.质量为6×103kg的汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,求:
(1)汽车在1min内通过的路程。
(2)汽车所受重力的大小。
(3)该汽车在行驶过程中受到的水平牵引力的大小。
【解答】解:(1)汽车在1min内通过的路程:
s=vt=10m/s×1×60s=600m;
(2)汽车受到的重力:
G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N;
(3)汽车受到的阻力:
f=0.08G=0.08×6×104N=4800N;
根据二力平衡的知识可知,汽车行驶受到的牵引力F=f=4800N。
答:(1)汽车在1min内通过的路程为600m;
(2)汽车所受重力的大小为6×104N;
(3)该汽车在行驶过程中受到的水平牵引力的大小为4800N。
30.静止在水平面上的物体,受水平拉力F作用如图甲所示;F随时间t的变化关系如图乙所示;从t=0开始,小兵每隔2s记录的物体位置和时刻如图丙所示。则:
(1)物体在第4秒受到的摩擦力为 2 牛。
(2)第10秒受到的摩擦力为 4 牛。
(3)物体第16秒末撤去力F,物体的运动状态将如何改变 做减速运动直至停下来 。
【解答】解:(1)第4s时,根据乙图可知,物体受到的拉力是2N;根据丙图可知,物体没有移动距离,即处于静止状态,所以它受到的静摩擦力与拉力平衡,即f=F=2N;
(2)由丙图可知,在12s~18s内,物体在相同时间内通过相同的路程,即做匀速直线运动,此时物体受到的滑动摩擦力和拉力相互平衡;根据乙图可知,这时物体受到的拉力为4N,则物体受到的滑动摩擦力f滑=F′=4N;
第10s时,物体受到拉力为6N,由于物体对地面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以它受到的滑动摩擦力不变,还是4N;
(3)物体第16秒末撤去力F,物体由于惯性会继续向前运动,此时它在水平方向上只受向后的摩擦力,即合力的方向与运动方向相反,所以它将做减速运动,直到停下来。
故答案为:(1)2;(2)4;(3)做减速运动直至停下来。
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